JP2014169759A

JP2014169759A - 溶栓式安全弁

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Publication number: JP2014169759A
Application number: JP2013042266A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Nomichi; 薫野道; Yutaka Suzuki; 豊鈴木; Makoto Ninomiya; 誠二宮
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 2013-03-04
Filing date: 2013-03-04
Publication date: 2014-09-18
Anticipated expiration: 2033-03-04
Also published as: KR20150027816A; CA2902779C; EP2966328A4; JP5973367B2; CN104508341A; EP2966328B1; CN104508341B; EP2966328A1; US20160010758A1; US9702473B2; CA2902779A1; WO2014136376A1

Abstract

【課題】支持体のクリープ変形量を抑え、且つ支持体の外径寸法の増加も抑えことができる溶栓式安全弁を提供する。
【解決手段】溶栓式安全弁１は、ハウジング１１と、弁体１２と、ばね部材１３と、ヒューズ片１４とを備えている。ハウジング１１には、弁通路２１が形成されている。また、ハウジング１１には、弁通路２１を閉じる閉位置に弁体１２が配置されており、弁体１２は、弁通路２１を開く開位置に移動可能に構成されている。また、ばね部材１３は、弁体１２を開方向に押圧し、ヒューズ片１４は、ばね部材１３の押圧力に抗して弁体１２を支持している。ヒューズ片１４は、予め定められる溶融温度以上になると溶融するようになっており、凹部５１の内面で弁体１２と当接している。この凹部５１は、弁体１２の軸線に対して傾斜するテーパ部分５５を有している、
【選択図】図１

Description

本発明は、ガスタンクに設けられ、タンク周辺の温度が上昇したときにガスを大気に放出する溶栓式安全弁に関する。

高圧のガスが貯蔵されているタンクは、火災等によりタンクの温度が上昇すると破裂するおそれがあるため、タンクに安全弁が設けられている。安全弁は、タンク周辺の温度が所定の温度になるとガスを大気に放出するようになっており、安全弁としては例えば特許文献１のような安全弁装置が知られている。

特許文献１の安全弁装置では、弁体をヒューズ片が支持し、弁通路を閉じる閉位置に弁体の位置を維持している。ヒューズ片は、所定の溶融温度になると溶融して大気に排出されるようになっている。弁体は、ばね部材によって開位置の方へと付勢されており、ヒューズ片が排出されることで弁体が開位置へと移動する。これにより、弁通路が開いてガスが大気に放出される。

特開２００９−２７５８６２号公報

特許文献１の図６の安全弁装置におけるヒューズ片は、ヒューズメタルによって構成されている。このヒューズメタルは、圧縮強度が低く、クリープ変形を生じやすい。特に、安全弁装置の周辺温度が溶融温度に近く、弁体が受ける一次圧が大きいと、短い時間でも大きなクリープ変形を生じるため、弁体の位置を閉位置に維持することができなくなる。そうすると、安全弁装置の周辺温度に関係なく弁通路が常時開いた状態となり、安全弁としての役割を果たさなくなる。

このような課題を解決する手段として、例えばヒューズ片である支持体の外径寸法を大きくして支持体に作用する面圧を小さくし、クリープ変形量を抑えることが考えられる。しかし、支持体の外径寸法を大きくすると、安全弁装置全体の外径寸法も大きくなる。また、支持体の外径寸法を大きくすると、支持体の体積が大きくなってヒューズメタルの使用量が多くなる。ヒューズメタルはレアメタルが含まれていることが多く一般的に高価であるので、支持体の外径寸法を大きくすると安全弁の製造コストが高くなる。

そこで本発明は、支持体のクリープ変形量を抑え、且つ支持体の外径寸法の増加も抑えることができる溶栓式安全弁を提供することを目的としている。

本発明の溶栓式安全弁は、弁通路が形成されるハウジングと、前記ハウジング内において前記弁通路を閉じる閉位置に配置され、前記弁通路を開く開位置に移動可能な弁体と、前記弁体を前記閉位置から前記開位置に向かう開方向に押圧する押圧部材と、前記押圧部材の押圧力に抗して前記弁体を支持し、予め定められる溶融温度以上になると溶融する支持体とを備え、前記支持体は、前記弁体を支持すべく当接面で前記弁体と当接しており、前記支持体の当接面は、前記弁体の軸線に対して傾斜する傾斜部分を有しているものである。

本発明に従えば、当接面が有する傾斜部分によって支持体が受ける弁体からの力を分散させることができ、支持体に作用する面圧を低減することができる。これにより、支持体の外径寸法の増加も抑えつつ、支持体のクリープ変形量を抑えることができる。

上記発明において、前記支持体は、前記弁体側に凹部を有し、前記弁体は、前記支持体側に前記凹部に嵌まる凸部を有し、前記凹部の内周面は、前記凸部の外周面と当接して前記当接面を構成しており、前記当接面は、前記弁体の軸線に対して傾斜する傾斜部分を有していてもよい。

上記構成に従えば、押圧力のうち当接面に垂直な成分だけが当接面に作用するので、当接面に作用する力を低減することができる。これにより、当接面に作用する面圧を低減することができる。換言すれば、押圧力を受ける当接面の表面積が増加することにより、当接面に作用する面圧を低減することができる。

上記発明において、前記弁体は、前記支持体側に凹部を有し、前記支持体は、前記弁体側に前記凹部に嵌まる凸部を有し、前記凸部の外周面は、前記凹部の内周面と当接して前記当接面を構成しており、前記当接面は、前記弁体の軸線に対して傾斜する傾斜部分を有していてもよい。

上記発明において、前記凸部及び凹部は、大略円錐台状に形成されていてもよい。

上記構成に従えば、当接面に鋭角なエッジ部が形成されていないので、当接面において応力集中の発生を防ぐことができる。これにより、支持体のクリープ変形量を更に抑えることができる。

上記発明において、前記前記凸部及び凹部は、大略部分球面状に形成されていてもよい。

上記構成に従えば、当接面が滑らかに形成されるので、当接面において応力集中の発生を防ぐことができる。これにより、支持体のクリープ変形量を更に抑えることができる。

上記発明において、前記支持体は、前記ハウジングに当接して支持されている支持面を有しており、前記支持面は、前記弁体の軸線に対して傾斜していてもよい。

上記構成に従えば、弁体の軸線に対して支持面が傾斜しているので、反力のうち支持面に垂直な成分だけを支持面に作用させることができる。これにより、支持面に作用する力を低減することができ、支持面に作用する面圧を低減することができる。換言すれば、押圧力を受ける支持面の表面積が増加することにより、支持面に作用する面圧を低減することができる。それ故、支持体の外径寸法の増加も抑えつつ、支持体のクリープ変形量を抑えることができる。

また、本発明の溶栓式安全弁は、弁通路が形成されるハウジングと、前記ハウジング内において前記弁通路を閉じる閉位置に配置され、前記弁通路を開く開位置に移動可能な弁体と、前記弁体を前記閉位置から前記開位置に向かう開方向に押圧する押圧部材と、前記押圧部材の押圧力に抗して前記弁体を支持し、予め定められる溶融温度以上になると溶融する支持体と、前記支持体と前記弁体との間に介在する多孔質部材と、を備え、前記支持体は、前記弁体を支持すべく前記多孔質部材との間に当接面を有し、前記多孔質部材と当接しているものである。

本発明に従えば、多孔質部材の表面には複数の凹凸が形成されているので、当接面には多数の傾斜部分が形成され、当接面に作用する力を分散させることができる。換言すれば、支持体が多孔質部材と当接することによって、当接面の表面積が増加することにより、当接面に作用する面圧を低減することができる。これにより、支持体に作用する面圧を低減することができ、支持体の外径寸法の増加も抑えつつ、支持体のクリープ変形量を抑えることができる。

上記発明において、前記多孔質部材は、セラミックス又は焼結部材から成る多孔質体、若しくは金網成形品であってもよい。

上記構成に従えば、その表面に適度な複数の凹凸が形成される多孔質部材であるため、支持体に作用する面圧を低減することができ、支持体の外径寸法の増加も抑えつつ、支持体のクリープ変形量を抑えることができる。

また、本発明の溶栓式安全弁は、弁通路が形成されるハウジングと、前記ハウジング内において前記弁通路を閉じる閉位置に配置され、前記弁通路を開く開位置に移動可能な弁体と、前記弁体を前記閉位置から前記開位置へと押圧する押圧部材と、前記押圧部材の押圧力に抗して前記弁体を支持し、予め定められる溶融温度以上になると溶融する支持体とを備え、前記支持体は、前記ハウジングに当接して支持されている支持面を有しており、前記支持面は、前記開方向に対して傾斜しているものである。

本発明に従えば、弁体の軸線に対して支持面が傾斜しているので、反力のうち支持面に垂直な成分だけを支持面に作用させることができる。これにより、支持面に作用する力を低減することができ、支持面に作用する面圧を低減することができる。換言すれば、押圧力を受ける支持面の表面積が増加することにより、支持面に作用する面圧を低減することができる。それ故、支持体の外径寸法の増加も抑えつつ、支持体のクリープ変形量を抑えることができる。

本発明によれば、支持体の外径寸法の増加も抑えつつ、支持体のクリープ変形量を抑えることができる。

第１実施形態の溶栓式安全弁を示す断面図である。図１の溶栓式安全弁のヒューズ片付近を拡大して示す拡大断面図である。第２実施形態の溶栓式安全弁を示す断面図である。第３実施形態の溶栓式安全弁を示す断面図である。第４実施形態の溶栓式安全弁を示す断面図である。第５実施形態の溶栓式安全弁を示す断面図である。第６実施形態の溶栓式安全弁を示す断面図である。

以下、本発明に係る第１乃至第６実施形態の溶栓式安全１，１Ａ〜１Ｅについて図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、説明する上で便宜上使用するものであって、発明の構成の向き等をその方向に限定するものではない。また、以下に説明する溶栓式安全弁１，１Ａ〜１Ｅは、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は実施の形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。即ち、各実施形態の１つ１つの構成を削除したり組み合わせたりして別の実施形態を形成してもよい。

［第１実施形態］
ガスタンクには、溶栓式安全弁１が設けられている。溶栓式安全弁１は、火災時のように圧力装置の周辺温度が上昇して所定温度になるとタンク内のガスを大気に放出するようになっている。以下では、タンクに設けられている溶栓式安全弁１について詳細に説明する。

溶栓式安全弁１は、ハウジング１１と、弁体１２と、ばね部材１３と、ヒューズ片１４とを備えている。ハウジング１１には、弁通路２１と、弁空間２２と、排出通路２３と、大気連通路２４とが形成されている。弁通路２１は、タンク内に繋がっており、弁通路２１にタンク内のガスが導かれるようになっている。弁通路２１は、弁空間２２に繋がっており、弁空間２２は、弁通路２１より大径に形成されている。また、弁空間２２は、排出通路２３及び大気連通路２４に繋がっており、排出通路２３及び大気連通路２４は大気に開放されている。このように構成されているハウジング１１において、弁通路２１、弁空間２２及び排出通路２３は、弁体の軸線Ｌ１に沿って延在し、大気連通路２４は、軸線Ｌ１に交差する（本実施形態では直交する）方向に延在している。そして、ハウジング１１の弁空間２２には、弁体１２が配置されている。

弁体１２は、弁通路２１を塞ぐ閉位置に配置されており、この閉位置から軸線Ｌ１に沿って移動させることで弁通路２１を開く開位置に達するようになっている。このように構成されている弁体１２は、弁体１２の先端側に形成されているロッド２５と、弁体１２の基端側に形成されているピストン２６とを有している。ロッド２５は、大略棒状になっており、その先端側部分は、弁体１２の位置が閉位置にあるときに弁通路２１に挿通されている。ロッド２５の先端側部分の外周面には、環状の第１シール２７が嵌装されており、第１シール２７は、弁通路２１を規定する内周面２８とロッド２５との間を周方向全周にわたって封止している。これにより、弁通路２１が塞がれている。また、第１シール２７は、弁体１２を開位置まで移動させることで弁通路２１から抜けるようになっており、第１シール２７が弁通路２１から抜けることで弁通路２１が開いて弁空間２２と繋がるようになっている。このように構成されているロッド２５の基端部には、ピストン２６が一体的に設けられている。

ピストン２６は、大略円板状になっており、ピストン２６の外径はロッド２５の外径より大径になっている。ピストン２６の下端部は、ハウジング１１の底面１１ａに対向しており、ピストン２６の下端部にはロッド２５が一体的に設けられている。また、ピストン２６の上端部は、ハウジング１１の天井面１１ｂに対向しており、凸部４１を形成している。凸部４１は、ハウジング１１の天井面１１ｂに向かって（即ち、開位置に向かって）突出する大略円錐台状になっており、軸線Ｌ１に沿って形成されている。また、ピストン２６の外周面には、環状の第２シール２９が嵌装されている。第２シール２９は、弁空間２２を規定する内周面３０とピストン２６との間を周方向全周にわたって封止し、弁空間２２を第１領域２２ａと第２領域２２ｂとに分けている。ここで第１領域２２ａは、弁通路２１と大気連通路２４とに繋がる領域であり、第２領域２２ｂは、排出通路２３に繋がる領域である。

このように構成される弁体１２は、内周面３０とピストン２６との間の封止状態を維持しながら弁空間２２内を軸線Ｌ１に沿って閉位置から開位置へ移動し、弁体１２が開位置に移動することで弁通路２１が開くようになっている。そして弁体１２を開位置に移動させるべく、弁空間２２の第１領域２２ａにはばね部材１３が設けられている。

押圧部材であるばね部材１３は、いわゆる圧縮コイルばねであり、ピストン２６の下端部とハウジング１１の底面１１ａとの間に介在している。ばね部材１３は、軸線Ｌ１に沿って閉位置から開位置の方に向かう開方向にピストン２６を付勢（押圧）しており、弁体１２は、このばね部材１３の付勢力によって開位置に移動するようになっている。また、この付勢力に抗して弁体１２を支持して弁体１２の位置を閉位置に維持すべく、弁空間２２の第２領域２２ｂには、ヒューズ片１４が設けられている。

支持体であるヒューズ片１４は、大略円板状に形成されており、ハウジング１１の天井面１１ｂと弁体１２の凸部４１との間に介在している。ヒューズ片１４の下端部は凸部４１に対向しており、その下端部に凹部５１が形成されている。凹部５１は、凸部４１の形状に対応させて大略円錐台状に形成されている。即ち、凹部５１は、天井面１１ｂに向かって（即ち、開位置に向かって）凹んだ大略円錐台状になっており、軸線Ｌ１に沿って形成されている。このような形状を有する凹部５１には、その内面に凸部４１の外面を当接させて凸部４１が嵌っている。つまり、ヒューズ片１４の凹部５１は弁体１２側に形成されており、弁体１２の凸部４１はヒューズ片１４側に形成されている。

ヒューズ片１４は、その下端部の外周縁５２をピストン２６の上端部の外周縁４２に対向させており、これら２つの外周縁５２、４２は、平坦に形成され且つ軸線Ｌ１に平行な方向に離して配置されている。これにより、凸部４１の外面を凹部５１に内面に密着させるように凸部４１を凹部５１に嵌め込むことができ、凸部４１と凹部５１とが当接する当接面積を大きく確保することができる。なお、外周縁５２，４２同士は必ずしも離れている必要はなく、外周縁５２，４２同士が当接していてもよい。その場合、後述するヒューズ片１４の天井５３と凸部４１の先端４３との間に隙間を空けることで、凸部４１の外面を凹部５１に内面に密着させるように凸部４１を凹部５１に嵌め込むことができる。

また、ヒューズ片１４の上端部は、ハウジング１１の天井面１１ｂに対向しており、その上端部が凸部５４を形成している。この凸部５４は、天井面１１ｂに向かって突出する大略円錐台状になっており、軸線Ｌ１に沿って形成されている。天井面１１ｂも凸部５４の形状に合せて大略円錐台状になっており、凸部５４の外面が天井面１１ｂに当接して嵌まっている。つまり、ヒューズ片１４の凸部５４はハウジング１１側に形成されている。

このように構成されているヒューズ片１４は、低融点合金から成り、予め定められる溶融温度で溶融するようになっている。天井面１１ｂには、排出通路２３の開口２３ａが形成されており、開口２３ａには多孔質部材３２が配置されている。溶融したヒューズ片１４は、この多孔質部材３２を通って排出通路２３に導かれ、更に排出通路２３を介して大気に排出される。これにより、第２領域２２ｂが空き、弁体１２の位置を閉位置に維持することができなくなる。そうすると、ばね部材１３によって付勢された弁体１２が開位置へと移動する。これにより、弁通路２１が開いて第１領域２２ａと繋がり、タンク内のガスが弁通路２１を介して第１領域２２ａに導かれ、更に大気連通路２４を介して大気に放出される。

このような機能を有する溶栓式安全弁１では、弁体１２がばね部材１３によって付勢されているため、その付勢力が弁体１２を介してヒューズ片１４に与えられる。つまり、ばね部材１３が弁体１２を介してヒューズ片１４を押圧している。また、弁通路２１に導かれたタンク内のガスが第１シール２７によって封止されているため、タンク内のガス圧力に応じた荷重も弁体１２を介してヒューズ片１４を押圧している。従来技術の安全弁では、当接面であるヒューズ片の下端面が軸線Ｌ１に対して垂直であるので、弁体１２に作用する付勢力の殆ど全てを押圧力としてヒューズ片が受けている。これに対して、溶栓式安全弁１では、ヒューズ片１４の内面のテーパ部分５５（当接面）が軸線Ｌ１に対して（即ち、開方向に対して）角度θ_１（例えば、θ_１＝３０度〜６０度）を成しているため、ヒューズ片１４の内面のテーパ部分５５が受ける力が付勢力Ｆ_Ｂの分力Ｆ_Ｂsinθ_１となる。それ故、ヒューズ片１４に作用する面圧を従来技術のものより低減することができる。換言すれば、ヒューズ片１４の当接面にテーパ加工部５５が形成されているため、付勢力Ｆ_Ｂを受ける受圧面が増加し、ヒューズ片１４に作用する面圧を低減することができる。これにより、ヒューズ片１４のクリープ変形量及び外径寸法の増加を抑えることができる。また、ヒューズ片１４の外径寸法の増加を抑えることでヒューズ片１４の体積を小さくすることができるため、ヒューズ片１４の使用量を抑えることができ、安価な溶栓式安全弁１を製造することができる。

また、ヒューズ片１４の凹部５１及び弁体１２の凸部４１を円錐台状に形成することで、凹部５１の天井５３及び凸部４１の先端４３に平面が形成される。これにより、凹部５１及び凸部４１を円錐状に形成したときに生じる応力集中を防ぐことができ、この応力集中によるヒューズ片１４の変形を抑制することができる。

また、溶栓式安全弁１では、凸部５４は、天井面１１ｂに当接して嵌まり込んでおり、閉弁状態において天井面１１ｂに支持されている。天井面１１ｂは、弁体１２に作用する付勢力に抗して凸部５４を支持すべく、凸部５４に軸線方向の反力を与える。この天井面１１ｂは、ヒューズ片１４の凸部５４と共に大略円錐台状に形成されており、凸部５４の外面のテーパ部分５６（支持面）が軸線Ｌ１対して角度θ_２（例えば、θ_２＝３０度〜６０度であり、本実施形態ではθ_１＝θ_２）を成している。そのため、凸部５４の外面のテーパ部分５６が受ける力は、反力Ｆ_Ｃの分力Ｆ_Ｃsinθとなる。それ故、従来技術のように反力の殆どがヒューズ片に作用する安全弁に比べてヒューズ片１４に作用する面圧を低減することができる。換言すれば、ヒューズ片１４の支持面にテーパ部分５６が形成されているため、反力Ｆ_Ｃを受ける受圧面が増加し、ヒューズ片１４に作用する面圧を低減することができる。これにより、ヒューズ片１４のクリープ変形量及び外径寸法の増加を抑えることができる。また、ヒューズ片１４の外径寸法の増加を抑えることでヒューズ片１４の体積を小さくすることができるため、ヒューズ片１４の使用量を抑えることができる。これにより、安価な溶栓式安全弁１を製造することができる。

［第２実施形態］
第２実施形態の溶栓式安全弁１Ａは、第１実施形態の溶栓式安全弁１と構成が類似している。以下では、第２実施形態の溶栓式安全弁１Ａの構成については、第１実施形態の溶栓式安全弁１の構成と異なる点について主に説明し、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する場合がある。以下に説明する第３乃至第６実施形態の溶栓式安全弁１Ｂ〜１Ｅ及びその他の実施形態の溶栓式安全弁１Ｆについても同様である。

図３に示すように、溶栓式安全弁１Ａでは、ヒューズ片１４Ａの上端面１４ａが軸線Ｌ１に対して垂直な平面になっている。また、多孔質部材３２は、その外径がヒューズ片１４Ａの外径と略一致しており、ヒューズ片１４Ａの上端面１４ａ（支持面）の全面を覆うようになっている。そのため、ヒューズ片１４Ａの上端面１４ａとハウジング１１Ａの天井面１１ｂとの間に多孔質部材３２が介在し、ヒューズ片１４Ａが多孔質部材３２を介してハウジング１１の天井面１１ｂと当接して支持されている。多孔質部材３２は、例えば、セラミックス又は焼結部材から成る多孔質体、若しくは金網成形品である。このようにヒューズ片１４Ａを支持する多孔質部材３２は、多数の孔が形成された大略円板状の部材であり、多孔質部材３２の下面が凸凹になっている。そのため、ヒューズ片１４Ａの上端面１４ａには多数の傾斜部分が形成され、天井面１１ｂからヒューズ片１４Ａに作用する反力を分散させることができる。これにより、ヒューズ片１４Ａに作用する面圧を低減することができ、ヒューズ片１４Ａのクリープ変形量及び外径寸法の増加を抑えることができる。

溶栓式安全弁１Ａは、その他、第１実施形態の溶栓式安全弁１と同様の作用効果を奏する。

［第３実施形態］
図４に示すように、第３実施形態の溶栓式安全弁１Ｂでは、弁体１２Ｂのピストン２６Ｂの上端部に凹部４１Ｂが形成されている。凹部４１Ｂは、ハウジング１１の底面１１ａに向かって（閉位置に向かって）凹んだ大略円錐台状になっており、軸線Ｌ１に沿って形成されている。また、ヒューズ片１４Ｂの下端部が凸部５１Ｂを形成している。凸部５１Ｂは、ピストン２６Ｂの凹部４１Ｂの形状に対応させて大略円錐台状に形成されている。即ち、凸部５１Ｂは、ハウジング１１の底面１１ａに向かって（閉位置に向かって）突出する大略円錐台状になっており、軸線Ｌ１に沿って形成されている。このような形状を有する凸部５１Ｂは、その外面をピストン２６Ｂの凹部４１Ｂの内面に当接させて凹部４１Ｂに嵌っている。つまり、ヒューズ片１４の凸部５１Ｂは弁体１２側に形成されており、弁体１２の凹部４１Ｂはヒューズ片１４側に形成されている。

このように構成されている溶栓式安全弁１Ｂでは、凸部５１Ｂの外面のテーパ部分５５Ｂ（当接面）が軸線Ｌ１に対して角度θ_３（例えば、θ_３＝３０度〜６０度）を成しているので、ヒューズ片１４Ｂの内面のテーパ部分５５Ｂが受ける力は、付勢力Ｆ_Ｂの分力Ｆ_Ｂsinθ_３となる。それ故、ヒューズ片１４Ｂに作用する面圧を従来技術のものより低減することができる。換言すれば、ヒューズ片１４の当接面にテーパ部分５５Ｂが形成されているため、付勢力Ｆ_Ｂを受ける受圧面が増加し、ヒューズ片１４に作用する面圧を低減することができる。これにより、ヒューズ片１４Ｂのクリープ変形量及び外径寸法の増加を抑えることができる。

溶栓式安全弁１Ｂは、その他、第１実施形態の溶栓式安全弁１と同様の作用効果を奏する。

［第４実施形態］
図５に示すように、第４実施形態の溶栓式安全弁１Ｃでは、弁体１２Ｃのピストン２６Ｃの上端部が凸部４１Ｃを形成している。凸部４１Ｃは、ハウジング１１の天井面１１ｂに向かって（開位置に向かって）突出する大略部分球面状になっており、軸線Ｌ１に沿って形成されている。また、ヒューズ片１４Ｃの下端部には、凹部５１Ｃが形成されており、凹部５１Ｃは、ピストン２６Ｃの凸部４１Ｃの形状に対応させて大略部分球面状に形成されている。即ち、凹部５１Ｃは、ハウジング１１の天井面１１ｂに向かって（開位置に向かって）凹んだ大略部分球面状になっており、軸線Ｌ１に沿って形成されている。このような形状を有する凹部５１Ｃには、ピストン２６Ｃの凸部４１Ｃが嵌まっており、ピストン２６Ｃの凸部４１Ｃの外面は凹部５１Ｃの内面５１ａ（当接面）に当接している。つまり、ヒューズ片１４の凹部５１Ｃは弁体１２側に形成されており、弁体１２の凸部４１Ｃはヒューズ片１４側に形成されている。

このように構成されている溶栓式安全弁１Ｃでは、凹部５１Ｃの内面５１ａが部分球面状に形成されている。これは、押圧力が作用する開方向に対する凹部５１Ｃの内面の傾斜角が連続的に変化するものである。それ故、このような部分球面状に形成された凹部５１Ｃであっても押圧力を分散させることができる。これにより、ヒューズ片１４Ｃに作用する面圧を従来技術のものより低減することができ、ヒューズ片１４Ｃのクリープ変形量及び外径寸法の増加を抑えることができる。

溶栓式安全弁１Ｃは、その他、第１実施形態の溶栓式安全弁１と同様の作用効果を奏する。

［第５実施形態について］
図６に示すように、第５実施形態の溶栓式安全弁１Ｄでは、ヒューズ片１４Ｄの下端面１４ｂ及び弁体１２Ｄの上端面２６ａ（即ち、ピストン２６Ｄの上端面２６ａ）が略平坦に形成されており、それらの間に多孔質部材３２が介在している。多孔質部材３２Ｄは、大略円板状の部材であり、その外径は弁体１２Ｄ及びヒューズ片１４Ｄの外径と略一致している。そのため、ヒューズ片１４Ｄの下端面１４ｂ（当接面）は、多孔質部材３２を介して弁体１２Ｄと当接して弁体１２Ｄを支持している。多孔質部材３２Ｄは、多数の孔を有しており、その上下の両端面が凸凹になっている。多孔質部材３２Ｄは、例えば、セラミックス又は焼結部材から成る多孔質体、若しくは金網成形品である。そのため、ヒューズ片１４Ｄの下端面１４ｂには多数の傾斜部分が形成され、ヒューズ片１４Ｄの下端面に作用する力が多孔質部材３２Ｄで分散される。換言すれば、支持体が多孔質部材３２と当接することによって、当接面の表面積が増加することにより、当接面に作用する面圧を低減することができる。これにより、ヒューズ片１４Ｄに作用する面圧を低減することができ、ヒューズ片１４Ｄのクリープ変形量及び外径寸法の増加を抑えることができる。

溶栓式安全弁１Ｄは、その他、第１実施形態の溶栓式安全弁１と同様の作用効果を奏する。

［第６実施形態］
図７に示すように、第６実施形態の溶栓式安全弁１Ｅでは、弁体１２Ｅのピストン２６Ｅの上端面が断面ジグザグ状になっている。また、ヒューズ片１４Ｅの下端部には、ピストン２６Ｅの上端面に対応させて断面ジグザグ状に形成されており、ヒューズ片１４Ｅの下端面１４ｃ（当接面）にピストン２６Ｅの上端面２６ｂが係合して当接している。そのため、ピストン２６Ｅからヒューズ片１４Ａに作用する反力を分散させることができ、ヒューズ片１４Ｅに作用する面圧を低減することができる。これにより、ヒューズ片１４Ｅのクリープ変形量及び外径寸法の増加を抑えることができる。

溶栓式安全弁１Ｅは、その他、第１実施形態の溶栓式安全弁１と同様の作用効果を奏する。

［その他の実施形態］
第１乃至第第６実施形態の溶栓式安全弁１，１Ａ〜１Ｅでは、ヒューズ片１４，１４Ａ〜１４Ｅが中実の円板形状になっているが、環状の円板形状であってもよい。

また、第１乃至第６実施形態の溶栓式安全弁１，１Ａ〜１Ｅでは、ヒューズ片１４，１４Ａ〜１４Ｅと弁体１２，１２Ａ〜１２Ｅとの当接面が大略円錐台状、部分球面状又は断面ジグザグ状に形成されているが、必ずしもこのような形状に限定されない。例えば、波形状であってもよく、前記当接面が軸線Ｌ１（即ち、開方向）に傾斜する傾斜部分を有していればよい。また、第１乃至第６実施形態の溶栓式安全弁１，１Ａ〜１Ｅでは、ヒューズ片１４，１４Ａ〜１４Ｅの上下両端面に傾斜部分を有していたが、上端面及び下端面のいずれか一方だけに傾斜部分を有していればよい。即ち、支持面又は当接面のいずれか一方だけに傾斜部分を有していればよい。

１，１Ａ〜１Ｅ溶栓式安全弁
１１，１１Ａハウジング
１２，１２Ｂ〜１２Ｅ弁体
１３ばね部材
１４，１４Ａ〜１４Ｅヒューズ片
１４ａ上端面
１４ｂ，１４ｃ下端面
２１弁通路
２６ａ上端面
２６ｂ上端面
３２多孔質部材
４１，４１Ｃ凸部
４１Ｂ凹部
５１，５１Ｃ凹部
５１Ｂ凸部
５４凸部
５５，５５Ｂテーパ部分
５６テーパ部分

Claims

弁通路が形成されるハウジングと、
前記ハウジング内において前記弁通路を閉じる閉位置に配置され、前記弁通路を開く開位置に移動可能な弁体と、
前記弁体を前記閉位置から前記開位置に向かう開方向に押圧する押圧部材と、
前記押圧部材の押圧力に抗して前記弁体を支持し、予め定められる溶融温度以上になると溶融する支持体とを備え、
前記支持体は、前記弁体を支持すべく当接面で前記弁体と当接しており、
前記支持体の当接面は、前記弁体の軸線に対して傾斜する傾斜部分を有している、溶栓式安全弁。
前記支持体は、前記弁体側に凹部を有し、
前記弁体は、前記支持体側に前記凹部に嵌まる凸部を有し、
前記凹部の内周面は、前記凸部の外周面と当接して前記当接面を構成しており、
前記当接面は、前記弁体の軸線に対して傾斜する傾斜部分を有している、請求項１に記載の溶栓式安全弁。
前記弁体は、前記支持体側に凹部を有し、
前記支持体は、前記弁体側に前記凹部に嵌まる凸部を有し、
前記凸部の外周面は、前記凹部の内周面と当接して前記当接面を構成しており、
前記当接面は、前記弁体の軸線に対して傾斜する傾斜部分を有している、請求項１に記載の溶栓式安全弁。
前記凸部及び凹部は、大略円錐台状に形成されている、請求項２又は３に記載の溶栓式安全弁。
前記前記凸部及び凹部は、大略部分球面状に形成されている、請求項２又は３に記載の溶栓式安全弁。
前記支持体は、前記ハウジングに当接して支持されている支持面を有しており、
前記支持面は、前記弁体の軸線に対して傾斜している、請求項１乃至５のいずれか１つに記載の溶栓式安全弁。
弁通路が形成されるハウジングと、
前記ハウジング内において前記弁通路を閉じる閉位置に配置され、前記弁通路を開く開位置に移動可能な弁体と、
前記弁体を前記閉位置から前記開位置に向かう開方向に押圧する押圧部材と、
前記押圧部材の押圧力に抗して前記弁体を支持し、予め定められる溶融温度以上になると溶融する支持体と、
前記支持体と前記弁体との間に介在する多孔質部材とを備え、
前記支持体は、前記弁体を支持すべく前記多孔質部材との間に当接面を有し、前記多孔質部材と当接している、溶栓式安全弁。
前記多孔質部材は、セラミックス又は焼結部材から成る多孔質体、若しくは金網成形品であることを特徴とする請求項７に記載の溶栓式安全弁。
弁通路が形成されるハウジングと、
前記ハウジング内において前記弁通路を閉じる閉位置に配置され、前記弁通路を開く開位置に移動可能な弁体と、
前記弁体を前記閉位置から前記開位置へと押圧する押圧部材と、
前記押圧部材の押圧力に抗して前記弁体を支持し、予め定められる溶融温度以上になると溶融する支持体とを備え、
前記支持体は、前記ハウジングに当接して支持されている支持面を有しており、
前記支持面は、前記開方向に対して傾斜している、溶栓式安全弁。